DE102008025094B4

DE102008025094B4 - Belt tensioner with a metal band for power transmission

Info

Publication number: DE102008025094B4
Application number: DE102008025094A
Authority: DE
Inventors: Erik Rydsmo
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: DE102008025094A1; KR20110021962A; JP5384624B2; JP2011520706A; US20110074142A1; EP2285628B1; CN102046435A; KR101567965B1; CN102046435B; ATE538977T1; WO2009152929A1; BRPI0912140A2; EP2285628A1; ES2379324T3; US8414027B2

Abstract

A seat belt tensioner for motor vehicle, having a belt shaft (12) rotatably supported in housing as a carrier of a seat belt wound thereon and with a tensioner drive coupled thereto by a metal strip (18), the drive rotatable driving the belt shaft (12) when triggered by action on the metal strip (18) and the movement thereof, the metal band (18) before triggering the tensioning drive (10) surrounds an extension (13) of the belt shaft. The metal strip (18) is wound around the extension (13) of the belt shaft (12) in at least one winding turn serving as winding supply (20) for the movement thereof. The winding reserve (20) is held at a radial gap (21) to the extension (13) of the belt shaft (12) by a holding element (22) releasing the metal band (18) in case of tensile force acting on the metal strip caused by activation of the belt tensioner causing the metal stripto engage and rotate the belt shaft extension.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für Kraftfahrzeuge mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Gurtwelle als Träger eines darauf gewickelten Gurtbandes und mit einem daran über ein Metallband gekoppelten Strafferantrieb, der bei Auslösung durch Einwirkung auf das Metallband und dessen Bewegung die Gurtwelle antreibt und in Drehung versetzt, wobei das Metallband vor Auslösung des Strafferantriebs einen Fortsatz der Gurtwelle wenigstens auf einem Teilumfang beabstandet umschließt.The The invention relates to a belt tensioner for motor vehicles with a in a housing rotatably mounted belt shaft as a carrier of a wound on it Webbing and with one over it a metal band coupled tensioner that when triggered by Influence on the metal band and its movement the belt shaft drives and sets in rotation, the metal strip before triggering the Tensioner drive an extension of the belt shaft at least on one Partial circumference spaced encloses.

Ein Gurtstraffer mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der US 2006/0097506 A1 bekannt. Der einen linear beweglichen Kolben aufweisende Strafferantrieb ist exzentrisch und mit Abstand zur Gurtwelle des Gurtaufrollers angeordnet. Als Übertragungsmittel für die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Gurtwelle ist ein Metallband quer über den Bewegungsweg des Kolbens geführt und mit einem Ende fest an einem Gehäuseteil angeschlagen, während das andere, lose Ende des Metallbandes in einer Teilumschlingung über einen Fortsatz der Gurtwelle geführt und von hieraus als Vorrat für die Bewegung des Metallbandes beim Wirksamwerden des Strafferantriebes in einem linearen Verlauf weitergeführt ist. Dabei stützt sich das Metallband vor Auslösung des Strafferantriebes im Bereich seiner Teilumschlingung des Wellenfortsatzes gegen eine den Wellenfortsatz umschließende Gehäusewand ab, so dass das Metallband mit Abstand zum Wellenfortsatz verläuft. Zur besseren Verbindung des Wellenfortsatzes mit dem Metallband während des durch die Bewegung des Metallbandes bewirkten Straffvorganges weist der Wellenfortsatz radial abstehende Stifte auf, die in eine in dem Metallband entsprechend angeordnete Lochung eingreifen. Wird der pyrotechnisch ausgebildete Strafferantrieb ausgelöst, treiben die entstehenden Gase den Kolben an, der dabei das quer über seinen Bewegungsweg geführte Metallband beaufschlagt und somit eine Zugbewegung auf das freie und einen Seilvorrat bildende Ende des Metallbandes einleitet. Diese Zugbewegung führt dazu, dass sich das Metallband nun unter Überwindung des zunächst eingestellten Abstandes um den Fortsatz der Gurtwelle legt und aufgrund des formschlüssigen Eingriffs mit dem Wellenfortsatz die Gurtwelle in Drehung versetzt.A belt tensioner with the aforementioned features is from the US 2006/0097506 A1 known. The tensioner drive having a linearly movable piston is arranged eccentrically and at a distance from the belt shaft of the belt retractor. As a transmission means for the linear movement of the piston in a rotary movement of the belt shaft, a metal strip is guided transversely over the path of movement of the piston and struck with one end fixed to a housing part, while the other, loose end of the metal strip in a Teilumschlingung over an extension of the belt shaft and from this as a stock for the movement of the metal strip when the Strafferantrieb comes into effect in a linear course. In this case, the metal strip is supported against release of the tightening drive in the region of its partial wrap of the wave extension against a housing wall enclosing the wave extension, so that the metal strip runs at a distance from the wave extension. For better connection of the wave extension with the metal strip during the tightening process caused by the movement of the metal strip, the shaft extension has radially projecting pins which engage in a perforation correspondingly arranged in the metal strip. If the pyrotechnically trained tensioner drive is triggered, the resulting gases drive the piston, which acts on the metal strip guided transversely over its movement path and thus initiates a pulling movement to the free end of the metal strip forming a cable supply. This pulling movement means that the metal band now overlaps the initially set distance around the extension of the belt shaft and due to the positive engagement with the shaft extension causes the belt shaft to rotate.

Mit dem bekannten Gurtstraffer ist der Nachteil verbunden, dass wegen des mit einem linearen Verlauf untergebrachten Seilvorrats ein entsprechend großer Platzbedarf für den Gurtstraffer erforderlich ist.With the known belt tensioner has the disadvantage that because the accommodated with a linear course rope supply a corresponding greater Space required for the belt tensioner is required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer mit den eingangs genannten, gattungsgemäßen Merkmalen in seiner Bauweise kompakter auszubilden.Of the Invention is therefore the object of a belt tensioner with the above-mentioned, generic features in its construction more compact form.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch; vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution this task results from the main claim; advantageous Embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass das Metallband in wenigstens einer als Wickelvorrat für dessen Bewegung dienenden Windung um den Fortsatz der Gurtwelle geschlungen ist und der Wickelvorrat mittels eines das Metallband bei Zugbelastung freigebenden Halteelements im Abstand zu dem Fortsatz der Gurtwelle gehalten ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass aufgrund der als den Wellenfortsatz umschließender Wickelvorrat ausgebildeten Bevorratung des Metallbandes eine Reduzierung der Baugröße herbeigeführt ist; dabei wird in vorteilhafter Weise die Einhaltung des vor Auslösung des Strafferantriebes erforderlichen Abstandes des Wickelvorrates zu dem Fortsatz der Gurtwelle durch ein gesondertes Halteelement bewirkt, welches das Metallband bei durch das Wirksamwerden des Strafferantriebes ausgelöster Zugbelastung freigibt.The The invention provides in its basic idea that the metal strip in at least one serving as a winding supply for its movement Winding is wrapped around the extension of the belt shaft and the winding stock by means of a metal strip releasing the tensile load holding element is held at a distance to the extension of the belt shaft. With the invention There is an advantage associated with that as the wave extension enclosing Winding stock formed stocking the metal strip a reduction the size is brought about; In this case, the compliance of the before triggering of the Strafferantriebes required distance of the winding stock to causes the extension of the belt shaft by a separate holding element which the metal band at by the effectiveness of the Strafferantriebes triggered Tensile load releases.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wickelvorrat an Metallband aus einer Mehrzahl von um den Fortsatz der Gurtwelle geschlungenen Windungen besteht. Hierdurch können trotz einer entsprechend großen bevorrateten Länge an Metallband die Abmessungen des Gurtstraffers weiterhin gering gehalten werden.To an embodiment The invention provides that the winding supply of metal strip from a plurality of wrapped around the extension of the belt shaft Turns there. This allows despite a correspondingly large stocked length on metal strip, the dimensions of the belt tensioner continues to be low being held.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, dass der Wickelvorrat auf wenigstens einem Teil seines Umfangs durch ein den Fortsatz der Gurtwelle umschließendes Gehäuseteil abgestützt ist, wobei in einer zweckmäßigen Ausführungsform der Wickelvorrat in einer in dem Gehäuseteil ausgebildeten Ausnehmung angeordnet ist, ist damit der Vorteil einer Fixierung des Wickelvorrats während der Montage sowie beim Betrieb des Kraftfahrzeuges vor Auslösung des Strafferantriebes verbunden.So far according to an embodiment the invention is provided that the winding supply to at least a part of its circumference is supported by a housing part enclosing the extension of the belt shaft, being in an expedient embodiment the winding supply in a recess formed in the housing part is arranged, so is the advantage of a fixation of the winding supply during the Assembly and operation of the motor vehicle before triggering the Tensioners connected.

Um eine Freigabe des Wickelvorrats bei Auslösung des Strafferantriebes zu gewährleisten, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass das Halteelement als den Wickelvorrat radial durchgreifender Stift mit einer Sollbruchstelle ausgebildet ist.Around a release of the winding supply when the Strafferantriebes to ensure, is according to one embodiment the invention provided that the holding element as the winding supply radially penetrating pin formed with a predetermined breaking point is.

Da der Wickelvorrat den Fortsatz der Gurtwelle voll umfänglich umschließt, reicht es zur Ankopplung des Metallbandes an den Wellenfortsatz zu dessen Drehung aus, wenn nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die äußere Oberfläche des Fortsatzes der Gurtwelle mit einer reibungserhöhenden Gestaltung versehen ist.There the winding supply fully encloses the extension of the belt shaft, extends it for coupling the metal strip to the shaft extension to the latter Turning off when according to an embodiment of the invention the outer surface of the Extension of the belt shaft provided with a friction-enhancing design is.

Wie an sich aus der gattungsbildenden US 2006/0097506 A1 bekannt, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Strafferantrieb als Linearstraffer mit einem linear beweglichen und auf das Metallband einwirkenden Kolben ausgebildet, wobei vorgesehen sein kann, dass das von dem Wickelvorrat an Metallband wegführende freie Ende des Metallbandes durch den Bewegungsweg des Kolbens geführt und an einem gehäusefesten Teil befestigt ist.As of itself from the generic US 2006/0097506 A1 is known, according to an embodiment of the invention, the tensioner as a linear tensioner with a linearly movable and acting on the metal band piston, it being provided that led away from the winding supply of metal strip free end of the metal strip through the path of movement of the piston and at one fixed to the housing part is fixed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of Invention, which is described below. It demonstrate:

1 einen Gurtstraffer in einer schematisierten, teilweise geschnittenen Seitenansicht vor Auslösung des Strafferantriebs, 1 a belt tensioner in a schematic, partially sectioned side view before triggering the tensioner drive,

2 den Gegenstand der 1 nach Auslösung des Strafferantriebes während des Straffvorganges. 2 the object of 1 after release of the tensioner during the tightening process.

Der in 1 schematisch dargestellte Gurtstraffer 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in welchem in einer an sich bekannten Weise eine Gurtwelle 12 drehbar gelagert ist, auf der ein Sicherheitsgurt aufgewickelt ist. Der Aufbau eines derartigen Gurtaufrollers als Teil eines Gurtstraffers ist im Stand der Technik in vielfachen Ausführungsformen bekannt. Dabei ist in der Zeichnung eine in dem Gehäuse 11 ausgebildete Verzahnung 23 zu erkennen, die Bestandteil eines an sich bekannten Blockiersystems für die Gurtwelle 12 ist, welches aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.The in 1 schematically illustrated belt tensioner 10 has a housing 11 on, in which in a known manner a belt shaft 12 is rotatably mounted, on which a safety belt is wound. The construction of such a belt retractor as part of a belt tensioner is known in the prior art in multiple embodiments. It is in the drawing one in the housing 11 trained gearing 23 to recognize the part of a known blocking system for the belt shaft 12 is, which is not the subject of the present invention.

Seitlich an dem Gehäuse 11 ist ein Strafferantrieb 14 mit einem Straffergehäuse 25 angeordnet, der eine pyrotechnische Treibladung 15 und einen in einem in dem Straffergehäuse 25 ausgebildeten Kolbenraum 17 beweglichen Kolben 16 aufweist. Die Gurtwelle 12 ragt mit einem Fortsatz 13 in die Ebene des Straffergehäuses 25 derart hinein, dass der Fortsatz 13 der Gurtwelle 12 exzentrisch und mit Abstand zum Bewegungsweg des Kolbens 16 in dem Kolbenraum 17 angeordnet ist.Laterally on the housing 11 is a tightening drive 14 with a tightening case 25 arranged, a pyrotechnic propellant charge 15 and one in one in the Straffer housing 25 trained piston chamber 17 movable piston 16 having. The belt shaft 12 protrudes with an extension 13 into the plane of the Straffergehäuses 25 so in that the extension 13 the belt shaft 12 eccentric and spaced from the path of movement of the piston 16 in the piston chamber 17 is arranged.

Zur Übertragung der linearen Bewegung des Kolbens 16 in eine Drehbewegung der Gurtwelle 12 ist ein Metallband 18 angeordnet, welches mit seinem einen Ende 19 an dem Straffergehäuse 25 befestigt ist und sich quer über den Bewegungsweg des Kolbens 16 in dem Kolbenraum 17 zu dem Fortsatz 13 der Gurtwelle 12 erstreckt. Hier ist das Metallband 18 in mehreren Windungen um den Fortsatz 13 der Gurtwelle 12 geschlungen und bildet somit einen Wickelvorrat 20 aus, der in der in 1 dargestellten Funktionsstellung vor Auslösung des Strafferantriebes 14 einen Abstand 21 zum Fortsatz 13 der Gurtwelle 12 ausbildet, so dass der Wickelvorrat 20 die normale Drehbewegung der Gurtwelle 12 mit Fortsatz 13 während des Funktionsbetriebes des Gurtaufrollers nicht stört. In dieser den Abstand 21 einhaltenden Lage ist der Wickelvorrat 20 durch ein als Stift ausgebildetes und den Wickelvorrat 20 radial durchgreifendes Halteelement 22 gesichert. Weiterhin ist in dem Straffergehäuse 25 eine Ausnehmung 24 ausgebildet, die den Wickelvorrat 20 teilweise in sich aufnimmt und so für eine Abstützung des Wickelvorrats 20 in dessen Ruhezustand sorgt.To transfer the linear movement of the piston 16 in a rotational movement of the belt shaft 12 is a metal band 18 arranged, which with its one end 19 on the Straffergehäuse 25 is attached and extending across the path of movement of the piston 16 in the piston chamber 17 to the extension 13 the belt shaft 12 extends. Here is the metal band 18 in several turns around the extension 13 the belt shaft 12 looped and thus forms a winding stock 20 out in the in 1 illustrated functional position before triggering the tensioner drive 14 a distance 21 to the extension 13 the belt shaft 12 trains, so that the winding stock 20 the normal rotation of the belt shaft 12 with extension 13 does not interfere during functional operation of the belt retractor. In this the distance 21 consistent situation is the winding stock 20 by a trained as a pen and the winding stock 20 radial cross-holding element 22 secured. Furthermore, in the Straffergehäuse 25 a recess 24 trained, which the winding stock 20 partially absorbs itself and so for a support of the winding supply 20 in its resting state.

Kommt es zur Auslösung des Strafferantriebes 14, so treiben die von der pyrotechnischen Treibladung 15 freigesetzten Gase den Kolben 16 an und verschieben diesen linear im Kolbenraum 17. Dabei beaufschlagt der Kolben 16 das Metallband 18 und zieht dieses dabei von dem Wickelvorrat 20 ab. Aufgrund dieser eintretenden Zugbelastung legen sich die Windungen des Wickelvorrats 20 an Metallband 18 eng um den Fortsatz 13 der Gurtwelle 12, so dass aufgrund des damit eintretenden Kraftschlusses bei fortgesetztem Abzug des Metallbandes 18 von dem Wickelvorrat 20 die Gurtwelle 12 in Drehung versetzt wird. Damit das Halteelement 22 diesen Abwickelvorgang nicht stört, ist das Halteelement in einer nicht dargestellten Weise mit einer Sollbruchstelle versehen und schert bei auftretender Zugbelastung ab.Does it come to the release of the penalty drive 14 so drive the pyrotechnic propellant 15 released gases the piston 16 and move this linearly in the piston chamber 17 , The piston acts on it 16 the metal band 18 and pull it from the winding stock 20 from. Due to this incoming tensile load, the turns of the winding supply lie 20 on metal band 18 close to the extension 13 the belt shaft 12 , So that due to the resulting frictional connection with continued deduction of the metal strip 18 from the winding stock 20 the belt shaft 12 is set in rotation. So that the holding element 22 this unwinding does not bother, the retaining element is provided in a manner not shown with a predetermined breaking point and shears off when tensile load occurs.

Claims

Belt tensioner ( 10 ) for motor vehicles with one in a housing ( 11 ) rotatably mounted belt shaft ( 12 ) as a carrier of a webbing wound thereon and with a metal strip over it ( 18 ) coupled penalty drive ( 14 ) which, when triggered by action on the metal strip ( 18 ) and whose movement the belt shaft ( 12 ) and rotated, wherein the metal strip ( 18 ) before triggering the tightening drive ( 14 ) an extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) at least on a partial circumference encloses encloses, characterized in that the metal strip ( 18 ) in at least one winding stock ( 20 ) for the movement serving turn around the extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) and the winding stock ( 20 ) by means of a metal strip ( 18 ) at tensile loading releasing holding element ( 22 ) at a distance ( 21 ) to the extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) is held.

Belt tensioner according to claim 1, characterized in that the winding stock ( 20 ) on metal strip ( 18 ) of a plurality of around the extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) wound coils.

Belt tensioner according to claim 1 or 2, characterized in that the winding stock ( 20 ) on at least part of its circumference through an extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) enclosing housing part ( 25 ) is supported.

Belt tensioner according to claim 3, characterized in that the winding stock ( 20 ) in one in the housing part ( 25 ) formed recess ( 24 ) is arranged.

Belt tensioner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding element ( 22 ) as the winding stock ( 20 ) radially penetrating pin is formed with a predetermined breaking point.

Belt tensioner according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer surface of the extension ( 13 ) the belt shaft ( 12 ) is provided with a friction-increasing design.

Belt tensioner according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tensioner drive ( 14 ) as a linear tensioner with a linearly movable and on the metal strip ( 18 ) acting piston ( 16 ) is trained.

Belt tensioner according to one of claims 1 to 7, characterized in that the of the winding stock ( 20 ) on metal strip ( 18 ) leading free end ( 19 ) of the metal strip ( 18 ) through the path of movement of the piston ( 16 ) is guided and fixed to a housing-fixed part.